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摘要：當(dāng)前狀況下，隨著城市用地的日益緊張，城市建筑逐漸向著多高層方向發(fā)展。多高層建筑施工工序復(fù)雜程度較高，存在較大施工難度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計與加固措施等方面表現(xiàn)得尤其明顯。近年來，板柱結(jié)構(gòu)憑借著平面布置靈活性強、施工簡單、具有框架結(jié)構(gòu)優(yōu)勢等特點，在多層建筑結(jié)構(gòu)中有著越來越廣泛的應(yīng)用。一般情況下，板柱結(jié)構(gòu)在廠房、倉庫與商場等多層建筑中有著較強的適用性。本文就結(jié)合具體事例，對建筑板柱結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：建筑；板柱結(jié)構(gòu)；改造設(shè)計；加固設(shè)計

1工程概況

本市某商場結(jié)構(gòu)為板柱結(jié)構(gòu)，共三層，層高在6m左右。為了進(jìn)一步滿足發(fā)展需求，現(xiàn)需要對其進(jìn)行一定程度的改造，具體改造要求為在原先三層的基礎(chǔ)之上再加高兩層，并在此基礎(chǔ)之上采取科學(xué)合理的加固措施。經(jīng)檢查相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，本商場建筑的混凝土強度達(dá)到C20以上，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加固改造條件。

2加固方案設(shè)計

2.1樁型的確定。這一商場建筑原先采用了預(yù)制方樁的樁型設(shè)計，為了不破壞原有建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，本次加固改造設(shè)計中仍然采用預(yù)制方樁的樁型。在進(jìn)行方案設(shè)計之前，對施工場地進(jìn)行了一定程度的勘察，勘察報告顯示：施工場地持力土層層頂埋深在15m左右，且在持力層以上的土層其壓縮模量一般在4MPa至7MPa的范圍之內(nèi)，均為達(dá)到10MPa，因此只需使用小型壓樁設(shè)備便可以將樁穿過這些土層。在充分結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)之上，對各個方面的因素進(jìn)行綜合性考慮，最終決定選擇錨桿靜壓樁作為基礎(chǔ)加固樁型，且設(shè)置單樁承載力特征值為300kN，控制器最大壓樁力在600kN之上。需要注意的是，由于樁的長度相對較大，因此需要進(jìn)行焊接接樁，以此對接樁的質(zhì)量進(jìn)行有效的保證。2.2基礎(chǔ)傳力。在對樁型進(jìn)行有效選擇之后，需要保證基礎(chǔ)傳力的有效性，即要保證上部結(jié)構(gòu)增加的荷載能夠順利且有效的傳遞到新的靜壓樁之上，以此對基礎(chǔ)加固進(jìn)行有效地保證。一般情況下，基礎(chǔ)傳力主要存在著兩種方式：第一，在原樁承臺的周圍對新增的樁進(jìn)行有效的設(shè)置，并在此基礎(chǔ)之上對原樁承臺的面積與厚度進(jìn)行一定程度的增加，這樣一來，上部結(jié)構(gòu)的荷載會通過柱傳遞到承臺之上，再由承臺將荷載傳遞至新設(shè)置的樁上；第二，同樣是將增加的樁柱設(shè)置在承臺的周圍，同時采用包柱式承臺將荷載向新樁進(jìn)行一定程度的傳遞。結(jié)合工程的實際情況，本工程原基礎(chǔ)采用了樁承臺，但是并沒有基礎(chǔ)連梁，基于這一方面的考慮，如果對樁承臺的面積與厚度進(jìn)行增加，便會出現(xiàn)承臺底部鋼筋難以通長或者承臺底部開挖難度增大的情況。由于原基礎(chǔ)承臺之間缺少基礎(chǔ)連梁，其基礎(chǔ)的整體性相對較差，因此設(shè)計時決定將樁布置在新增的基礎(chǔ)梁下方，并在此基礎(chǔ)之上將基礎(chǔ)梁的縱橫全部拉通，這樣一來，就可以形成一個類似于無板的樁筏基礎(chǔ)。在設(shè)計的過程中，尺寸設(shè)置為800mm×800mm，基礎(chǔ)梁受彎剪較大。以這種方式進(jìn)行處理具有諸多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：①在對新增樁位進(jìn)行布置的過程中相對簡便，且可以對新樁與原樁之間的樁間距進(jìn)行合理有效的控制；②在這種設(shè)計之下，新基礎(chǔ)量的寬度要大于加大截面面積后的柱大，因此大部分的梁縱筋均可以順利通過柱側(cè)，而對于無法通過的少量縱筋，則可以采用植入的方式使其通過；③新基礎(chǔ)梁將柱根完全包裹在內(nèi)，使得基礎(chǔ)傳力更為科學(xué)而合理；④在新增的剪力墻之下不需要再對基礎(chǔ)進(jìn)行另外設(shè)置，基礎(chǔ)的整體性得到了很大程度上的增強。

3節(jié)點處理設(shè)計

在對板柱結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行改造的過程中，對于柱帽節(jié)點的處理存在著較大的難度，這主要是因為柱帽節(jié)點面積與厚度相對較大，且剖面邊緣線處于豎直位置或者非水平位置，在這種情況之下，對增加梁與墻連接的改造具有很高的復(fù)雜性，施工難度將大大增加。一般情況下，柱帽節(jié)點的處理主要包含四個方面的內(nèi)容，分別是柱帽與新增墻的連接、柱帽與新增梁的連接、柱帽與上部加層接長柱的連接以及柱帽自身的加固處理。3.1柱帽與新增墻的連接設(shè)計。在進(jìn)行工程設(shè)計的過程之中，為了對剪力墻縱向鋼筋的貫通進(jìn)行一定程度的保證，需要注意如下幾個方面的設(shè)計要點：①首先，對剪力墻截面范圍之內(nèi)的原樓板混凝土進(jìn)行清除處理，但需要保留原先的鋼筋，這樣一來，就能夠?qū)前宸秶畠?nèi)的剪力墻鋼筋貫通施工的便捷性進(jìn)行一定程度的提高；②其次，柱帽一共分為兩個部分，分別為上節(jié)與下節(jié)，一般情況下，上節(jié)的厚度相對較小，但平面尺寸稍大；而下節(jié)的厚度相對較大且平面尺寸較小?；谶@一情況，為了對結(jié)構(gòu)的安全性與施工的便利性進(jìn)行保證，需要對柱帽的上節(jié)部分進(jìn)行按板處理，將剪力墻截面范圍之內(nèi)的混凝土進(jìn)行有效清除，保留原先的鋼筋，而下節(jié)保持原來狀態(tài)，禁止將其破壞。這樣一來，就可以對大部分剪力墻縱向鋼筋的貫通性進(jìn)行保證。其中，會存在柱帽下節(jié)的剪力墻縱向鋼筋難以進(jìn)行有效貫通，但這部分鋼筋的數(shù)量相對較少。對于剪力墻水平鋼筋而言，全都采用植筋錨入柱內(nèi)，同時需要對柱的截面進(jìn)行一定程度的增加，以此進(jìn)行有效的加固。3.2柱帽與梁連接設(shè)計。在本工程的設(shè)計中，新增梁主要是剪力墻縱橫拉通的連梁，一般情況下，這一連梁的主要荷載來自于自身的重量，平時并不承受其他荷載，如果遇到地震災(zāi)害，它還承受剪力帶來的荷載。在充分結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)之上，并對該梁的受力特點進(jìn)行了一定程度上的結(jié)合，決定將連梁在樓面以下的位置進(jìn)行設(shè)置，同時控制其高度在柱帽下節(jié)的范圍之內(nèi)。為了對梁在柱帽處的錨固進(jìn)行有效的保證，在設(shè)計時采用將梁的縱筋直接植入柱帽中的形式，并在此基礎(chǔ)上在梁截面中間無縱筋的空白處對六根抗剪斷鋼筋進(jìn)行了設(shè)置，每一根鋼筋的直徑控制在18mm，同樣采取植入柱帽內(nèi)的形式進(jìn)行處理。需要注意的是，對于與梁相連接的柱帽，還需要對其下節(jié)的截面面積進(jìn)行一定程度的增加，以此實現(xiàn)有效的加固。而對于柱帽下節(jié)加大截面的鋼筋，環(huán)向箍筋要求封閉。3.3柱帽與上柱連接設(shè)計。在本工程的設(shè)計中，需要進(jìn)行加層處理，而加層結(jié)構(gòu)與原先結(jié)構(gòu)的剪力墻可以保持縱向鋼筋的貫通性，其他基本都難以進(jìn)行有效貫通，一般只能通過植筋等方式予以處理。基于這一現(xiàn)實情況，為了對連接效果進(jìn)行一定程度的增強，設(shè)計了如下幾個方面的措施：①對于鋼筋植筋而言，其極限拉拔力與鋼筋的直徑呈現(xiàn)出線性增長狀態(tài)，因此在保證同樣的截面面積條件之下，使用若干根直徑相對較小的鋼筋其極限拉力會更大。基于這一方面的考慮，在設(shè)計的過程之中需要對柱縱向鋼筋植筋的深度、質(zhì)量、間距等參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，一般情況下，控制所使用鋼筋的直徑在16mm至18mm的范圍之間，這樣一來，便可以對植筋效果進(jìn)行有效的保證；②對新老混凝土接觸面進(jìn)行一定程度的鑿毛處理，在進(jìn)行正式混凝土澆筑之前，需要根據(jù)相關(guān)要求涂刷界面劑，這樣一來就可以對混凝土結(jié)合進(jìn)行有效的加強。3.4柱帽自身加固設(shè)計?？紤]到本工程建筑使用時間較長，為了對建筑的安全性進(jìn)行有效保證，需要對柱帽自身進(jìn)行科學(xué)合理加固設(shè)計。在對柱帽上節(jié)進(jìn)行處理時，運用6mm的鋼板對其進(jìn)行有效包裹，并在此基礎(chǔ)之上設(shè)置梅花形布置的錨栓；同時，對于鋼板與混凝土之間的接觸面，運用包鋼工藝對其進(jìn)行處理，并運用專用的寶行灌漿料填入其中。在對柱帽下節(jié)進(jìn)行處理時，結(jié)合實際情況采取加大截面面積或者包鋼的方式進(jìn)行加固處理。

4結(jié)語

本文主要結(jié)合具體工程對建筑板柱結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計進(jìn)行研究與分析。首先從樁型的確定與基礎(chǔ)傳力兩個方面對加固方案設(shè)計進(jìn)行了一定程度的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上從柱帽與新增墻的連接、柱帽與新增梁的連接、柱帽與上部加層接長柱的連接以及柱帽自身的加固處理四個方面重點分析了柱帽節(jié)點的處理。綜上所述，板柱結(jié)構(gòu)憑借著平面布置靈活性強、施工簡單、具有框架結(jié)構(gòu)優(yōu)勢等方面的特點在多層建筑結(jié)構(gòu)中有著十分廣泛的作用。在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實際情況，綜合考慮各個方面的影響因素，保證設(shè)計的科學(xué)性與合理性。實踐證明：該改造工程投入使用后，沉降穩(wěn)定，運行狀況良好。

參考文獻(xiàn)

[1]張來龍.建筑板柱結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2017,(2):98.

[2]劉軍.板柱結(jié)構(gòu)抗震加固改造設(shè)計[J].城市建筑,2016,(6):97.

[3]張麗俠.建筑板柱抗震結(jié)構(gòu)適用高度設(shè)計分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè)(理論版),2016,(008):173.

[4]劉思鎮(zhèn).建筑板柱抗震結(jié)構(gòu)適用高度設(shè)計分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè)(理論版),2018,(006):302.

[5]陳艷鐸.談板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2014,(20):1040.

作者:張于 單位:山東建大工程鑒定加固研究院